(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の一眼レフレックスカメラに比べ格段に短いフランジバック（例えば３７．８ミリ）を有する一眼レフレックスカメラにおいて、整ったファインダー像を得るために不可欠な調節機構を提供する。【解決手段】撮影レンズから入射した光を異なる方向に分割反射させ２面のフォーカスクリーン上に像を形成させる複数のクイックリターンミラー、前記フォーカススクリーンからの光を左右の矯正を行うと共に画像記録手段画像面の背後に設けた統合プリズムに中継する反射手段、分割された光を統合する前記統合プリズム、統合された光を受けてファインダー像を形成する接眼レンズから成るファインダー光学系において、整ったファインダー像を容易に得る為の統合プリズム位置・姿勢調節機構を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像記録手段、
前記画像記録手段の画像面に被写体像を形成する撮影レンズ、
前記画像記録手段の画像面が仮想的に２分割されて形成される２面の仮想画面区画と対応関係を成す２枚のフォーカススクリーンと、前記撮影レンズと前記画像面の間に、ファインダー観察時、互いに異なる向きに広がり、前記撮影レンズから入射する光を反射し、前記２面の仮想画面区画に生成する画像に対応する画像を前記２枚のフォーカススクリーン上に形成し、前記画像面への露光時、撮影レンズから画像面に向かう光路から退避する２枚のミラーと、前記２枚のミラーで分割された光を統合する略正三角形断面を為す統合プリズムと、前記統合プリズムで統合された光を受けて撮影者の瞳に送りファインダー像を形成する接眼レンズから成るファインダー光学系、
前記統合プリズムの位置、並びに縦軸、横軸、奥行軸の３軸回動姿勢を制御する微調整機構
を備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像素子や写真フィルム等の画像記録手段を備えた一眼レフレックスカメラの光学系及びに付随する機構に関し、撮影レンズ取り付け部の基準面から画像記録手段の画像面までの距離（フランジバック）を短縮し、撮影レンズ並びにカメラボディを小形にし、かつ古今の名品レンズを装着可能にする光学系並びに付随機構に関するものである。詳しくは、被写体から発し、撮影レンズを通過し２分割された光束が２面のフォーカススクリーン上に形成する２つの被写体像を一つの被写体像に統合し、観察するファインダー光学系において、整った被写体像を接眼レンズから観察できるように、容易な整合調整が可能な微調整機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフレックス形式のカメラは、撮影される画像そのものを直接観察できるから、撮影レンズを交換しても、そのレンズで写される被写体像を正確に確認でき自在に撮影レンズを交換でき、如何なる撮影状況にも対応できる。
【０００３】
上記機能を達成するために、撮影レンズと画像面の間にミラーなどの反射手段を配置して、ファインダー光学系に被写体像を導く一眼レフレックスカメラが知られている。
【０００４】
従来の一眼レフレックスカメラは、撮影光学系の光路を殆どカバーするミラーが配置され、更に撮影時には前記ミラーの前端は円弧を描いて跳ね上がるから、フランジバックが著しく長くなるために、特に広角系のレンズは、大型の逆望遠（レトロフォーカス）型にせざるを得ない。また広角系ズームレンズなどを設計する場合にも多大な制約を受けるのでレンズが大型化することになる。
【０００５】
かねてより一眼レフレックスカメラのフランジバックを短くする多くの発明が為されている。特に格段にフランジバックを短縮化した発明として、下記がある。
【０００６】
【特許文献１】ＵＳＰ５，４８１，３２４
【特許文献２】日本国特許第３４０２６５５号
【特許文献３】特願２００３−１４１３０８（特開２００４−３４７６３８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特願２００３−１４１３０８に記載されている一眼レフレックスカメラにおいて、撮影レンズから入射した光束は複数のミラーによって分割された後、統合手段であるプリズムによって統合されるが、撮影レンズから入射しフォーカススクリーン上に像を形成した光束が接眼レンズに到る光路中に２系統、各５面、計１０面の反射手段を経由することになる。
【０００８】
前記個々の反射手段の姿勢を、厳密に正確に制御し、整った被写体像を得るのは至難の技である。何故ならば、各反射手段の僅少な姿勢のずれが統合時に大きなずれとなって現れること、さらに或る１つの反射面は他の反射面と関連しており、個々の反射面を別々に調整を行っても整合された被写体像が形成されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み２枚のフォーカススクリーンから発した光が整合され、撮影レンズが記録手段の画像面に形成する被写体像に共役なファインダー像を観察できるように、簡単な操作で調整が可能になる統合プリズム微調整機構を備えることに特徴がある。
【００１０】
統合プリズム微調整機構は前記統合プリズムを撮影レンズ光軸方向に前後移動（シフティング）、及び撮影レンズ光軸に垂直方向に上下移動（リフティング）させる微少移動機構と、撮影レンズ光軸方向を船舶の進行方向に見立てるなら、前記統合プリズムの縦揺れ（ピッチング）、横振れ（ヨーイング）、回転揺れ（ローリング）、即ち前記統合プリズムの横軸（Ｘ軸）、縦軸（Ｙ軸）、奥行軸（Ｚ軸）の３軸回動を制御する微少回動機構から成る。実施に当っては、前記微少回動機構は前記微少移動機構を兼ねる場合もあるから、別々の微調整機構を必ずしも備える必要はない（詳しくは実施例で述べる）。
【発明の効果】
【００１１】
撮影レンズから入射した光が２分割されて形成される２つの被写体像が統合されるとき、２つの被写体像の会合の不整合（重なり／乖離、横ずれ、傾き、倍率の差異）や整合されたファインダー像方向と被写体方向とのずれ発生は、如何に個々の反射手段の姿勢や位置の制御を厳密に行っても避けることは難しい。被写体像の不整合が、どの反射光学面のどのような誤差に起因するか、どのように調整するかを見極める作業が必要である。さらに個々の反射光学面を動かすと、その結果また別種の不整合が生じ際限なく調整を繰り返すことになる。
【００１２】
前記統合プリズムの位置、並びに姿勢を制御する微調整機構を備えておくだけで接眼レンズに到る光束が経由する反射光学面に僅かな位置ずれや姿勢の振れがあっても、全てのずれを吸収し整ったファインダー像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一眼レフレックスカメラ光学系の断面図を示す。図１において撮影レンズ１と画像面５の間に撮影レンズ１の側から順に、撮影レンズ１の光軸０に対して対称に、それぞれ外側に向けて約４５度傾いて設けられ、撮影時に撮影光束光路外に退避し、撮影終了後元に戻る２枚のクイックリターンミラー３、３’、フォーカルプレンシャッター４（フォーカルプレンシャッターの占めるスペースのみを示す）が配置される。撮影レンズ１から入射した光は、２枚のクイックリターンミラー３、３’により、上下のフォーカスクリーン部６、６’に、２分割された被写体像をそれぞれ形成し、中継ミラー７、７’により後方に反射され、２面が直角に会合し屋根型を形成するダハミラー８、８’に入射し左右反転反射され、背面ミラー９に入射し反射され、断面が略正三角形を成す統合プリズム１０へそれぞれ傾斜面１０ｓ、１０ｓ’から入射し、それぞれ対向する傾斜面１０ｓ’、１０ｓで全反射され、分割された光が統合されて接眼レンズ１１を通り観察者の瞳（図示せず）に入射する。
【００１５】
撮影時には撮影レンズ１から入射した光は、クイックリターンミラー３、３’がそれぞれ点線で示す撮影位置３”に退避し、退避し終った信号を基づいて、開いたフォーカルプレンシャッター４の開口部を通過し、画像面５に被写体像を形成する。所定のシャッター開放時間経過後、フォーカルプレンシャッター４が閉じた信号に基づいて、２枚のクイックリターンミラー３、３’は元の観察位置に復帰して一連の動作を完了する。
【００１６】
図２に統合プリズム１０の保持状態を立体的に示す。略正三角形断面１０ｄを成す統合プリズム１０は、６つの頂点部が一部切除され、２つの垂直面１０ｖ、４つの水平面１０ｈ、１０ｈ’が形成される。前記統合プリズム１０の２つの垂直面１０ｖと２つの水平面１０ｈは、固定基盤２６に植設された軸１３に保持された２個のねじりコイルばね１２によりそれぞれ水平矢印Ｐｈ方向、垂直矢印Ｐｖ方向に付勢される。また統合プリズム１０の背面には接眼レンズ１１が取り付けられ、断面がＬ字型の接眼レンズ支持板１４が設けられる。接眼レンズ支持板１４は、固定構造体に図示しない手段により固定されており、接眼レンズ支持板１４に３本の水平方向の止めねじ１５、１６、１７及び２本の垂直方向の止めねじ１８、１９が設けられ、ばね１２によって付勢された統合プリズム１０は３本の水平方向止めネジ１５、１６、１７と２本の垂直方向止めネジ１８、１９で受け止め固定される。
【００１７】
水平方向止めネジ１５、１６、１７を、互いに同じ方向に、等しい回転角度だけ回すことにより統合プリズム１０を光軸０方向に変位させられる（以後シフティングと呼ぶ）。また垂直方向止めネジ１８、１９を、互いに同じ方向に、等しい回転角度だけ回すことにより統合プリズム１０を、光軸０に対して垂直上下方向に変位させられる（以後リフティングと呼ぶ）。
【００１８】
統合プリズム１０の姿勢ずれを、船舶の揺動に見立てるなら、前記統合プリズム１０の縦揺れ（ピッチング）、横振れ（ヨーイング）、回転揺れ（ローリング）を前記３本の水平方向止めネジ１５、１６、１７及び２本の垂直方向止めネジ１８、１９で制御できる。
【００１９】
水平方向止めネジ１７を単独で回すことにより、または２本の水平方向止めねじ１５、１６を等しい回転角度だけ回すことにより統合プリズム１０の縦揺れ、即ちピッチングを生じさせられる。また水平方向止めねじ１６を単独で回すか、または２本の水平方向止めネジ１５、１７を等しい回転角度だけ回すことにより統合プリズム１０の横揺れ、即ちヨーイングを生じさせられる。また、垂直方向止めネジ１８または１９を単独で回すことにより回転揺れ、即ちローリングを生じさせられる。
【実施例２】
【００２０】
図３に統合プリズム１０の別の保持方法を示す。統合プリズム１０は、固定基盤２６に植設された固定軸１３に保持された２個のコイルばね１２により、垂直面１０ｖが押圧され、後方に付勢されており、断面がコの字を成す接眼レンズ支持板１４（２点鎖線描画）に設けられた３個の水平方向止めねじ１５、１６、１７で受け止められ固定される。統合プリズム１０は４つの水平面１０ｈ、１０ｈ’を接眼レンズ支持板１４に設けられた４個の止めねじ１８、１９、２３、２４によって支えられ、固定されている。
【００２１】
４個の止めねじ１８、１９、２３、２４がプリズム水平面１０ｈ、１０ｈ’を辛うじて滑るくらいに緩めて、実施例１で述べたように止めねじ１５、１６、１７を回すと、統合プリズム１０は、光軸０方向のシフティング、ピッチング、ヨーイングを生じさせることができる。止めねじ１８と２３を、または止めねじ１９と２４を、互いに、締めつけ緩めを同量行うことにより、統合プリズム１０のローリングを生じさせることができる。全ての微調整終了後、僅かに緩めた４個の止めねじ１８、１９、２３、２４は締めつけられる。更に統合プリズム１０の姿勢安定のため、止めねじ２５を当ててもよい。
【実施例３】
【００２２】
図４に統合プリズム１０の更に別の保持方法を示す。統合プリズム１０は、図４（ａ）に示すゴムなど弾性材料で形成されるＯリング１２によって、図４（ｂ）に示すように、２面の垂直面１０ｖと、２面の水平面１０ｈが押圧され、それぞれ後方、下方に付勢されている。それぞれのＯリング１２は、プリズム１０に当る反対側を、固定基盤２６と、断面がコの字を成す接眼レンズ支持板１４（２点鎖線描画）の天井部で支えられている。付勢されたプリズム１０は接眼レンズ支持板１４に設けられた３本の水平方向止めねじ１５、１６、１７、２本の垂直方向止めねじ１８、１９で受け止められ固定される。プリズム１０の姿勢は実施例１で述べた方法と同じように制御される。
【実施例４】
【００２３】
上述の統合プリズム１０は正三角形柱の６個の頂点が垂直又は水平に一部切り欠かれた形状としていたが、必ずしも前記形状である必要はない。図５に統合プリズム１０の別の形状を示す。
【００２４】
図５に示すように統合プリズム１０は、単純な正三角柱を成しており、水平面と垂直面から成るプリズム枠３４に収められている。プリズム枠３４に設けられた４個の止めねじ３５（図５において、うち１個は前記プリズム枠３４のかげに隠れている）により、プリズム１０の斜面１０ｓ、１０ｓ’が押圧され、プリズム枠３４の背面に押し付けられ固定され、プリズム１０とプリズム枠３４は一体化している。プリズム枠３４は、固定基盤に植設された軸１３に支えられた２個のねじりコイルばね１２により、プリズム枠３４の前方の垂直面３４ｖ、３４ｖ’及び上下水平面３４ｈ、３４ｈ’がそれぞれ水平矢印Ｐｈ方向、垂直矢印Ｐｖ方向に付勢されている。プリズム枠３４の背面に、固定構造体（図示せず）に固定された接眼レンズ支持板１４が設けられる。ばね１２によって付勢されたプリズム枠３４は、接眼レンズ支持板１４に設けられた３本の水平方向の止めねじ１５、１６、１７及び２本の垂直方向の止めねじ１８、１９にり、受け止め固定される。プリズム１０の姿勢は実施例１で述べた方法と同じように制御される。
【００２５】
以上実施例で述べた如くプリズム１０は、ばね等の弾性体１２で接眼レンズ１１側に付勢されている。弾性体はコイルばね、または板ばねでもよいし、ゴム等の高分子材料から形成された弾性部材もよい。高分子材料はそれ自身が弾性体ならば板状、棒状等の単純な形状でもよい。プリズム１０の上下方向位置決めは一方が弾性体１２で付勢され、他方が止めネジで固定されてもよいし、上下共に止めネジで固定されてもよい。
【００２６】
上下フォーカススクリーンの像の見えについてまず説明し、次ぎに被写体像会合の不一致、また被写体像と被写体方向とのずれを矯正する統合プリズム１０の微調整について説明する。
【００２７】
図７に、図６に示す図柄のチャートを狙った場合のファインダー視野に見えるチャート像３２を示す。図６に示すようにチャート３０の中心３０ｏをファインダー視野３１の中心３１ｏで照準した場合、正しく整えられ統合されたチャート像３２は、チャート３０に正確に対応した共役像になる。チャート像３２は、図８（ａ）に示す上部視野３３’に形成される上部被写体像３３’ａと図８（ｂ）に示す下部視野３３に形成される下部被写体像３３ｂとが統合されて形成される。
【００２８】
図１に示すように、フォーカシングスクリーン６、６’はファインダー視野の中心ｃ、ｃ’を越えた点ｅ、ｅ’まで拡がっているから、図８（ａ）に示すファインダーの上部視野３３’も、図８（ｂ）に示す下部視野３３も、共に視野中心線３３’ｃ、３３ｃ越えた線３３’ｅ、３３ｅまで拡がった範囲が見える。従って図７に示す統合された視野枠３１内の、実際には見えない線３１ｅ、３１’ｅで区切られた中央の帯域（地図に例れば、赤道帯）では、上下視野３３’、３３内の被写体像３３ａ’、３３ｂ、が重なって見えている。なおフォーカシングスクリーン６、６’をファインダー視野の中心ｃ、ｃ’を越えたｅ、ｅ’まで拡大する理由は特願２００３−１４１３０８に記述されているのでここでは省略する。
【００２９】
図９〜図１１に、上部被写体像３３ａ’と下部被写体像３３ｂの統合が正しく行われない場合のファインダー視野を示す。
【００３０】
図９（ａ）に示す上下被写体像３３’ａ、３３ｂの互いの上下乖離状態は、統合プリズム１０が背面ミラー９に近づきすぎているために生じており、統合プリズム１０の接眼レンズ１１側への後方シフティングによりにより矯正できる。又図９（ｂ）に示す上下被写体像３３’ａ、３３ｂの互いの重なり過ぎ状態は、統合プリズム１０が背面ミラー９から離れすぎているために生じており、統合プリズム１０の背面ミラー９側への前方シフティングにより矯正できる。
【００３１】
図１０に示す、上下被写体像３３’ａ、３３ｂの互いの左右ずれは、統合プリズム１０のローリングによって矯正できる。図１０（ａ）に示す、上側の被写体像３３’ａが右方向にずれている状態は、統合プリズム１０の左（反時計方向）ローリングにより、また、図１０（ｂ）に示す上被写体像３３’ａの左方向へのずれは統合プリズム１０の右（時計方向）ローリングにより矯正できる。
【００３２】
図１１に示す上下被写体像３３’ａ、３３ｂの互いの倒れは、統合プリズム１０のヨーイングにより矯正できる。図１１（ａ）に示す上側の被写体像３３’ａの左側への倒れは、統合プリズム１０の上方から見て右（時計方向）ヨーイングにより、また図１１（ｂ）に示す下被写体像３３’ａの倒れは、統合プリズム１０の左（反時計方向）ヨーイングにより矯正できる。
【００３３】
上下被写体像３３’ａ、３３ｂを形成する各々の光束は、夫々別の光路を辿るから、光路の長さに差異が生じた場合には、上下被写体像３３’ａ、３３ｂの間に倍率差が現れる。光路長が８０ミリの場合、光路長差０．１ミリを生じたとき、図７において、線３１ｅと線３１’ｅに挟まれた上下被写体像３３’ａ、３３ｂが互いに重なり合う赤道ゾーンの左右端では、約１分の角度差を生ずる。２重像の１分の角度ずれは視覚的に感知される限界値に相当する（参考文献：「現代のカメラとレンズ技術」小倉巌著、写真工業出版社、Ｈ５７年１月２０日発行、ｐ２７〜３０）。従って上下光路長差は０．１ミリ以内に押えなければならない。
【００３４】
図２、図４、図５に示す止めねじ１８、１９を同じ向き、同じ角度回すことにより統合プリズムにリフティングが生じ、上下の光路長差を解消できる。止めねじ１８、１９がＭ２．０（ピッチ０．４）の場合には約４０度の回転で０．１ミリのリフティングが可能である。
【００３５】
上記操作によって被写体３０に対応する共役な被写体像３２が得られた場合でも図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように被写体３０の中心３０ｏの方向と、被写体像３２の中心３２ｏの方向が上下にずれる場合がある。この場合には、統合プリズム１０のピッチングにより矯正できる。図１２（ｂ）に示すように、被写体像３２の中心３２ｏの方向が上にずれている場合は、止めねじ１５、（１６）を締め込み、止めねじ１７を同じ回転角度緩める方向に回し、統合プリズム１０に前下がりピッチングを生じさて矯正できる。図１２（ｃ）に示すように、被写体像３２の中心３２ｏの方向が下にずれている場合には、止めねじ１７を締め込み、止めねじ１５、（１６）を同じ回転角度緩める方向に回し統合プリズム１０に前上がりピッチングを生じさせることで矯正できる。
【００３６】
以上述べたように、ファインダー光学系中に設けられた多数の反射面の微少なずれに起因する上下像統合時の不整合を、統合プリズム１０の姿勢・位置微調整機構によって、簡単に矯正できる。本発明の光束を２分した後統合するファインダー光学系においては統合プリズム１０の以上に述べた姿勢・位置微調整機構は不可欠である。
【００３７】
なお当然のことながら各反射光学面の大幅なずれは統合プリズム１０の微調整機構によよって矯正し切れないから、各光学反射面の姿勢は所定の公差内に予め収めておく必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
従来の一眼レフレックスカメラにおいてはファインダーへ光を導くためにレンズと画像面の間に、１枚の大きな反射鏡が設けられ、フランジバックは３５ミリフォーマットの場合５０ミリに達するものさえある。その結果、ズームレンズをも含め特に広角系レンズの場合、著しく大型化せざるを得なかった。また、古今の名品とされる、フランジバックが短い多くのレンジファインダー用レンズを一眼レフレックスカメラに一般撮影用として使用することはできなかった。
【００３９】
撮影レンズから入射した光束を、２つに分割した反射鏡で上下二つの光束に分けて画像面の背後に送り、統合プリズムで統合することで、フランジバックをレンジファインダーカメラのレベル、例えば２７．８ミリに押えた一眼レフレックスカメラを実現でき、広角系レンズの設計上の大きな制約条件を取り除くことができ、且つ又古今の名品とされる多くのレンジファインダー用レンズを一眼レフレックスファインダーで画像を観察しながら撮影できるようになる。
【００４０】
光束を分割し統合する本光学系においては、２系統の５面・４ユニット（ダハミラー２面を１ユニットとする）の反射光学要素を経由することになり、統合プリズムに位置・姿勢の微調整機構がない場合には、前記４ユニットの反射光学要素の姿勢保持には厳密な精度が求められる。本発明の統合プリズムに簡単な姿勢の微調整機構を設けることにより、反射光学要素の姿勢を厳密にしなくても容易にファインダー光学系の組立調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例断面図（第１の実施例）である。
【図２】本発明の実施例斜視図（第１の実施例）である。
【図３】本発明の実施例斜視図（第２の実施例）である。
【図４】本発明の実施例斜視図（第３の実施例）である。
【図５】本発明の実施例斜視図（第４の実施例）である。
【図６】チャートパタンを示す。
【図７】ファインダー視野を示す。
【図８】上、下のファインダー視野を示す。
【図９】不整合ファインダー視野を示す。
【図１０】不整合ファインダー視野を示す。
【図１１】不整合ファインダー視野を示す。
【図１２】ファインダー視線ずれの説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
ｏ              撮影レンズ光軸
１              撮影レンズ
２              撮影レンズ取り付け面（フランジ）
３（３’）        ミラー
５              画像面
６（６’）        フォーカススクリーン      
７（７’）        中継ミラー
８（８’）        ダハミラー
９              背面ミラー
１０            統合プリズム
１１            接眼レンズ
１２            ばね
１３            軸
１４            接眼レンズ取り付け板
１５〜１９      ねじ            
２３〜２５      ねじ            
２６            固定基盤
３０            チャート
３１            ファインダー視野
３２            ファインダー像
３３（３３’）    下（上）視野            
３４            プリズム枠
３５            プリズム固定ねじ
【図１】
2006189668.tif 000003
【図２】
2006189668.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006189668.tif 000006
【図５】
2006189668.tif 000007
【図６】
2006189668.tif 000008
【図７】
2006189668.tif 000009
【図８】
2006189668.tif 000010
【図９】
2006189668.tif 000011
【図１０】
2006189668.tif 000012
【図１１】
2006189668.tif 000013
【図１２】
2006189668.tif 000014